![]() КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Основной закон поглощения электромагнитного излучения
Поглощение веществом электромагнитного излучения подчиняется определённым законам, которые справедливы для любых частиц (атомов, молекул) и любых видов электромагнитного излучения. Рассмотрим однородный поглощающий объект, например, раствор поглощающего вещества, перпендикулярно поверхности которого направляется поток монохроматического излучения с интенсивностью I0. При прохождении через слой раствора с толщиной
где k - коэффициент, характеризующий вероятность поглощения частицей данного электромагнитного излучения. Количество частиц n ~ C и Vр. Поскольку S - const, то n ~ Cdx
Перейдём от натуральных логарифмов к десятичным (изменится значение k) и избавимся от знака минус. Полученное уравнение является математическим выражением основного закона светопоглощения (закона Бугера-Ламберта-Бера, закона Бугера). Количество электромагнитного излучения, поглощённого раствором, прямо пропорционально концентрации поглощающих частиц и толщине слоя. Отношение I/I0 называется пропусканием и обозначается T (от англ. transmittance). Десятичный логарифм величины обратной пропусканию называется оптической плотностью (или светопоглощением) и обозначается A (от англ. absorbance) или, в старой литературе, D.
Коэффициент k в математическом выражении закона Бугера-Ламберта-Бера называется коэффициентом поглощения.
где M - молярная масса вещества Математическое выражение основного закона светопоглощения может быть записано следующим образом Оптическая плотность, в отличие от пропускания, связана с концентрацией прямо пропорциональной зависимостью (рис 20.2), поэтому она обычно и используется в абсорбционных спектроскопических методах анализа в качестве аналитического сигнала. Рис. 20.2. Зависимость A и T от концентрации Молярный (или удельный) коэффициент светопоглощения, представляющий собой угловой коэффициент прямолинейной зависимости A от С, может быть использован, наряду с другими способами расчёта, для определения концентрации поглощающего вещества в растворе. Для этого он должен быть достоверно известен и, кроме того, свободный член в уравнении зависимости A от С должен быть равен 0. Пример 20.1. Раствор с концентрацией 20,0 мг/л антибиотика рифампицина (М = 823,0 г/моль), находящийся в кювете с толщиной слоя 1,00 см, имеет при 475 нм и рН 7,4 оптическую плотность 0,374. Рассчитать молярный и удельный коэффициенты поглощения рифампицина при данных условиях, а также концентрацию рифампицина в растворе, оптическая плотность которого равна 0,500.
Если в растворе присутствует несколько соединений, поглощающих электромагнитное излучение с одной и той же длиной волны, то оптическая плотность раствора будет равна сумме оптических плотностей, создаваемых каждым соединением A = A1 + A2 + ... = (e1C1 + e2C2 + ...)
|